泵与风机的联合工作优化方案

当无法选择到合适的单台泵或风机，以满足工程所要求的流量或压力（扬程）时，就需要采用两台或两台以上的泵或风机组合起来，在管路系统中联合运行。这种联合运行的方式，称为泵或风机的联合工作。

联合工作有并联和串联两种型式：①并联工作运行方式，主要使用在管路系统中输送的流量很大，或者流量调节范围较大的场合；②串联工作运行方式，主要使用在管路阻力较大的场合。

1）泵或风机的并联工作在工程中应用较多，图3-11为两台同型号、同转速的泵或风机在单台和并联运行特性曲线及运行工况点的变化。该图中的曲线3为管路特性线，曲线1为单台泵或风机的Q—p特性曲线（因为由两台同型号、同转速风机并联，实际上为重合的两条Q—p曲线），曲线2为两台泵或风机并联工作时的Q—p特性曲线，它是通过单台机在压力相同（p_B=p_C）、流量增加2倍（Q_B=2Q_C）的原则绘制的。

由图3-11中的特性曲线可见，当并联工作的两台泵或风机，仅单台机在管路系统中运行时，其工作点为A，输送的流量为Q_A，克服阻力的压力为p_A。当两台机同时在管路系统中并联运行时，其工作点为B，输送的流量为Q_B，压力为p_B。由图可知，两台机联合运行时，每台机的实际工作点为C（p_B=p_C），输送的流量为Q_C，而且Q_B=2Q_C。应该指出，在管路特性不变的情况下，两台机并联运行时，其总流量将大于单台运行时的流量，即Q_B＞Q_A，但小于单台运行时的2倍，即Q_B＜2Q_A。这是因为并联运行后，管路系统中的流量增加，阻力也增加（p_B＞p_A），使泵或风机的流量无法达到单台运行时的2倍。并联机越多，流量增量的倍数越小。

图3-11 两台同型号、同转速的泵或风机在单台和并联运行特性曲线及运行工况点的变化

2）图3-12为两台同型号，同转速泵或风机在单台和串联工作时的特性曲线及运行工况点的变化。该图中的曲线3为管路特性线，曲线1为泵或风机的Q—p特性曲线（因为两台串联运行的泵或风机为同型号、同转速，实际上两条p—Q曲线重合）。曲线2为两台泵或风机串联工作时合成的Q—p特性曲线。它是通过泵或风机流量相同（Q_B=Q_C）压力增加2倍（p_B=2p_C）的原则绘制的。

图3-12 两台同型号、同转速泵或风机单台和串联工作时的特性曲线及运行工况点的变化(www.xing528.com)

由图3-12中的特性曲线可见，当串联的两台泵或风机仅单台在管路系统中运行时，其工作点为A，输送的流量为Q_A，压力为p_A。当两台机同时在管路系统中串联运行时，其工作点为B，输送的流量为Q_B，压力升至p_B。由图可知，两台泵或风机串联运行时，每台机的实际运行点为C，流量为Q_B（=Q_C），压力为p_C，而且p_C=1/2p_B。

应该指出，在管路特性不变情况下，两台泵或风机串联运行时其总流量大于单台机的流量，即Q_B＞Q_A，运行压力上升，即p_B＞p_A，但p_B＜2p_A。这是由于工作点沿着管路特性线3移动，在串联运行时每台机的压力小于其单台运行时的压力，即p_C＜p_A。

根据上述分析，泵或风机联合运行（并联或串联）时，应注意以下几点。

1）联合运行时的各台泵或风机应尽量选用同一型号、相同转速，这有利于稳定操作、正常运行。

2）泵或风机联合运行时，其流量总大于单台运行时的数值，对于离心式泵或风机其配用功率应按单台运行时的数值选用，以免单台运行时电动机过载。

3）并联运行时，每台泵或风机的实际流量均小于其单台运行时的数值，应注意不使其进入喘振流量区。

4）泵或风机并联运行时，管路阻力不宜过大，管路特性线应较平坦，否则并联运行时的流量比单台运行时仅有少量增加。

5）除工艺需要外，选用泵或风机串联运行的情况较少，因为当管路阻力较大时，完全可以选用单台高压风机或单台多级水泵工作，这给运行管理带来许多方便。